Паяльник с регулировкой температуры своими руками

Пять способов регулировки температуры паяльника

Для выполнения различных электромонтажных работ, сборки электронных схем очень часто используется такой инструмент, как электропаяльник. Простейший его вид, который можно приобрести в любом хозяйственном магазине, имеет, как правило, элементарную конструкцию.

В нее входят нагревательный элемент, жало, рукоятка, чаще деревянная, и питающий кабель или шнур. В некоторых вариантах паяльник может комплектоваться несколькими сменными жалами.

Мощность такого паяльника фиксированная, чаще всего 40 или 60 Ватт. Но удобнее пользоваться инструментом с возможностью регулировки мощности. Такие модели тоже выпускают, хотя стоят они дороже.

Для чего повышать мощность

Чтобы выполнять паяльные работы, требуются инструменты с различными параметрами. При этом иметь несколько паяльников с разной мощностью и, соответственно, с разной температурой нагрева жала, нецелесообразно.

При монтаже компонентов на плату требуется температура жала, достаточная для прогрева выводов и плавления припоя. Увеличенные значения температуры могут привести к сгоранию отдельных элементов, отклеиванию токопроводящих дорожек от платы, повреждению изоляции проводов.

В то же время использование паяльника с меньшей мощностью, а значит и с меньшей температурой нагрева жала, позволяющей достигнуть заданного значения, принуждает увеличивать время воздействия на детали и припой.

В результате от длительного нагрева компоненты выходят из строя, а изоляция может со временем растрескиваться из-за потери механических свойств.

Вывод: при пайке, если требуется прогрев больших площадей и массивных деталей, необходимо повышать не температуру, а мощность паяльника, сократив до возможного минимума время контакта жала с выводами детали.

При этом припой должен расплавиться и обеспечить надежный контакт с деталью, которая при таком режиме не подвергнется перегреву.

Управление нагревом

Чтобы нагреть массивную деталь до нужной температуры, необходимо и такое же массивное жало паяльника, чтобы скорость нагрева была выше скорости теплоотвода детали.

Инструментом, который справится одновременно с поставленными выше задачами, является достаточно мощный паяльник с регулировкой температуры.

То есть максимальной мощности паяльника должно быть достаточно для разогрева крупных выводов, а температура должна регулироваться в некоторых пределах и выбираться в соответствии с условиями работ.

Тогда массивное жало будет обладать большей тепловой инерцией и нагреет деталь до необходимой степени, без риска ее перегрева.

Существует несколько способов регулировки температуры паяльника:

• максимальный-минимальный нагрев (простейший переключатель);
• регулировка диммером;
• применение управляющих микросхем в рукоятке прибора;
• внешний блок управления;
• применение фена.

Используя паяльник с регулировкой помимо преимуществ, описанных выше, можно значительно сэкономить на потребляемой электроэнергии при больших объемах выполняемых работ, продлить срок службы прибора, благодаря меньшему времени работы его на максимальной мощности, уменьшить количество вредных веществ, выделяемых при пайке с высокой температурой.

Переключатели и диммеры

Простейшая регулировка температуры применена в паяльниках с переключателем, допускающим всего два положения, а соответственно и два значения температуры.

При минимальном значении паяльник, установленный на подставке, просто поддерживает жало в нагретом состоянии, а при нажатии на клавишу или кнопку, жало нагревается до максимальной температуры, при которой и производится пайка.

Очевидно, что из преимуществ, описанных выше, такой паяльник обладает только возможностью экономить электроэнергию. Главная же задача регулировки – производство качественного и безопасного монтажа компонентов – остается невыполнимой.

Вторая разновидность паяльников с регулировкой – диммируемые. Их конструкция предполагает включение в разрыв питающего кабеля диммера – устройства, ограничивающего потребление электроэнергии паяльником.

При этом действительно появляется возможность регулировки температуры жала, но делается это за счет падения напряжения в диммере.

Соответственно, ни о какой экономичности такой схемы не может быть и речи. Но цена таких устройств довольно низкая и может сыграть решающую роль при выборе.

Блоки управления

Следующим видом паяльников являются уже более сложные устройства с блоком питания, в которых регулирование происходит при помощи блока из полупроводников и микросхем. Такой блок компактен и может находиться в корпусе рукоятки паяльника, что очень удобно.

Регулятор также может находиться на рукоятке. При достаточно скромной цене это вполне приемлемый вариант, позволяющий производить качественную пайку.

Еще одной разновидностью паяльников с регулировкой являются инструменты с внешним блоком питания. Благодаря наличию этих блоков возможна работа прибора на выпрямленном постоянном токе со стабильными значениями напряжения.

Такой блок питания одновременно служит и стабилизатором температуры паяльника, которая останется неизменной независимо от того, насколько будет изменяться напряжение в сети. Многие радиодетали требовательны именно к такому режиму пайки.

Недостатком моделей можно посчитать громоздкость, низкую мобильность, но если принять во внимание, что качественный монтаж можно произвести только в оборудованной мастерской, а не «на коленке», как принято говорить в таких случаях, то можно закрыть на это глаза.

Наиболее точной регулировки и настройки можно добиться только при помощи паяльной станции, где в помощь обычному паяльнику предусмотрен фен, которым предварительно подогревают плату или припой.

Регулятор температуры своими руками

При наличии достаточных знаний, навыков и подходящих материалов, можно обычный паяльник мощностью 60 Ватт превратить в устройство, в котором будет возможна регулировка температуры жала, и будет обеспечиваться полноценный и качественный монтаж радиокомпонентов.

Чтобы осуществить это, понадобится небольшая доводка инструмента. Для этого можно использовать схемы регулировки, собранные на доступных радиодеталях отечественного производства.

Для сборки простейшего регулятора температуры можно воспользоваться схемой с переменным резистором из серии СП-1, тиристором КУ101Г, любым диодом, рассчитанным на ток не менее 1 А.

Схему собирают прямо на корпусе переменного резистора, не изготавливая платы. Для размещения устройства можно применить корпус от любого блока питания подходящих размеров. В результате получится устройство, в котором штатный паяльник питается от сети через регулятор напряжения, находящийся в штепсельном разъеме.

Такой регулятор температуры может быть использован при работе паяльником с невысокой мощностью до 60 Ватт.

Для регулировки температуры при использовании паяльника большей мощности применяют устройство посложнее.

Оно также собирается на деталях и компонентах отечественного производства. Эту схему собирают на плате и помещают в подходящий по размерам корпус.

Регулировка осуществляется переменным резистором R2 в диапазоне от 50% до 100% мощности подключенного прибора. Схема выдержит нагрузку до 300 Ватт. Этого для использования бытового паяльника будет более чем достаточно.

Паяльник с регулировкой температуры

Паяльник с регулировкой температуры – электроинструмент, необходимый для пайки подверженных перегреву различных радиодеталей (транзисторов, резисторов, конденсаторов, микросхем, диодов). Используют его не только начинающие и опытные радиолюбители, домашние мастера, но и специалисты, занимающиеся ремонтом электронных устройств. Значительно возросшая в последнее популярность такого электроинструмента объясняется его многочисленными плюсами, возможностью сборки своими руками.

Конструкция

Самый простой инструмент данного вида с терморегуляцией состоит из следующих частей:

• Корпус с печатной платой внутри – цилиндрическая полая ручка из плотного пластика
• Плата управления – расположенный внутри полой ручки контроллер;
• Регулятор – резистор с переменным сопротивлением, имеющим вращающуюся круглую ручку с указанием значений температуры;
• Светодиод – индикатор, сигнализирующий о том, что жало нагрелось до заданной температуры;
• Трубка-фиксатор с гайкой – штуцер со вставляемым внутрь его жалом и подвижной гайкой, при помощи которой он прикручивается к корпусу;
• Нагревательный элемент – трубка, на которую одевается жало;
• Несгораемое жало – предварительно залуженная насадка конической формы термостойким несгораемым покрытием.

Во многих современных моделях данного электроинструмента регулятор выполнен в виде двух кнопок, значение температуры указывается на небольшом монохромном жидкокристаллическом дисплее.

Для чего повышать мощность

Повышение мощности, следовательно, температуры необходимо для того, чтобы производить пайку различных по устойчивости к температурному воздействию и размерам радиодеталей. Так, для пайки мелких тиристоров конденсаторов небольшой емкости необходима температура значительно меньшая, чем для их более крупных аналогов.

Принцип работы

Нагрев и поддержание заданной температуры жала такого регулируемого паяльника происходят следующим образом:

1. При подключении устройства к источнику питания ток поступает на регулятор;
2. Посредством изменения сопротивления регулятора устанавливается определённый уровень мощности нагревательного элемента, которому соответствует заранее вычисленная и установленная при испытаниях инструмента температура жала;
3. Поддержание строго определенной температуры жала происходит, благодаря расположенному внутри него термодатчика – небольшой термопары, предотвращающей перегревание жала.

Благодаря наличию управляющей нагревом платы, термодатчика, в процессе работы с таким инструментом исключены перегревание и перепаливание очень чувствительных к повышенным температурам радиодеталей. К тому же, в отличие от нерегулируемых аналогов, такие инструменты полностью защищены от пробоя фазы на жало.

Разновидности паяльников с регулировкой температуры

Все современные устройства, применяемые как отдельные электроинструменты, так и в составе паяльных станций, в зависимости от вида нагревательного элемента и способа нагрева жала, подразделяются на импульсные, устройства с нихромовым и керамическим нагревателем.

Импульсный паяльник

Такой паяльник представляет собой устройство, работающее от сети, при этом понижающее сетевое напряжение, но увеличивающее частоту тока. Работает такое устройство не все время, только во время нажатия кнопки на рукояти. Благодаря этому, оно экономичнее аналогов других видов, позволяет выполнять пайку очень мелких и деликатных радиодеталей.

С нихромовым нагревателем

Классический нихромовый нагревательный элемент такого устройства представляет собой металлическую трубку с намотанными на нее стеклотканью, слюдой и многочисленными витками тонкой нихромовой проволоки. При нагреве проволока, обладающая большим сопротивлением, разогревает трубку со вставленным в нее медным жалом.

С керамическим нагревателем

В таких устройствах жало одевают на трубчатый керамический нагревательный элемент, обладающий электропроводностью и большим сопротивлением. При прохождении тока эта керамическая трубка почти мгновенно разогревается, обеспечивая максимально быстрый нагрев установленного на ней жала.

Преимущества и недостатки

Паяльник с регулятором температуры имеет ряд плюсов и минусов.

К преимуществам такого инструмента относятся:

• Возможность регулировки температуры;
• Полное исключение риска перегрева и порчи чувствительных к высоким температурам радиодеталей;
• Быстрый нагрев;
• Доступная цена;
• Наличие в комплекте к устройству комплекта несгораемых жал – предварительно залуженных насадок, имеющих специальное необгарающее покрытие.

Из недостатков таких устройств можно выделить:

• Низкую ремонтопригодность;
• Высокую стоимость качественных полупрофессиональных и профессиональных моделей;
• Хрупкость нагревательного элемента из керамики.

Также недостатком дешевых моделей является поддельный керамический нагреватель, представляющий собой полую керамическую трубку, внутри которой расположен асбестовый стержень с намотанной тонкой нихромовой проволокой. Из-за маленькой толщины проволоки такие нагреватели очень быстро выходят из строя по причине термострикции – разрыва проволоки при ее остывании.

Управление нагревом

Для управления нагревом в таких устройствах служат аналоговый или цифровой (кнопочный) терморегулятор, термодатчик в нагревательном элементе и управляющая плата. В некоторых моделях и усовершенствованных простых паяльниках регулировка температуры происходит, благодаря двухпозиционным переключателям, диммерам, электронным блокам управления.

Переключатели и диммеры

Для регулировки температуры жала паяльника применяют такие устройства, как:

• Переключатели – двухпозиционные тумблера, позволяющие переключать инструмент в режим ожидания или максимального нагрева;
• Диммеры – подключаемые в разрыв провода регуляторы с круглой плавно вращающейся ручкой, позволяющие производить очень тонкую регулировку степени нагрева жала.

Блоки управления

Блок управления представляет собой расположенную отдельно от устройства управляющую плату с регулировочным резистором. В некоторые блоки управления также встроен понижающий трансформатор.

Самые совершенные и многофункциональные блоки управления вместе с подключенными к ним паяльниками представляют собой такой вид устройств, как паяльные станции.

Самостоятельное изготовление регуляторов мощности для паяльников

Регулятор мощности для паяльника можно не только приобрети, но и достаточно легко собрать самостоятельно. Монтируют его в разрыв сетевого кабеля устройства в корпусах от небольших старых электроприборов. Для пайки схем применяют перфорированные текстолитовые платы с медным покрытием.

Ниже приведены схемы наиболее часто собираемых терморегуляторов на основе таких радиодеталей, как переменный резистор, симистор, тиристор.

Из резистора

Самый простой терморегулятор для паяльника на основе переменного резистора собирается по приведенной ниже схеме.

Из тиристора

Плата терморегулятора на основе тиристора имеет следующую принципиальную схему.

Из симистора

Самый простой терморегулятор на таких полупроводниковых деталях, как симисторы, можно собрать по следующей схеме.

Схемы регуляторов

Регулятор для паяльника может быть собран по двум схемам: диммерной и ступенчатой.

Диммерная

Диммерная схема включает в себя один регулятор (диммер), подключенный к разрыву сетевого кабеля устройства.

Ступенчатая

Собираемый своими руками регулятор мощности для паяльника по ступенчатой схеме подразумевает монтаж дополнительного контроллера в пластиковом корпусе.

Видео

СТАБИЛИЗАТОР ТЕМПЕРАТУРЫ ПАЯЛЬНИКА

Многим знаком недорогой паяльник с Алиэкспресс с встроенным регулятором напряжения. Димер это лучше, чем ничего, но нормальной работы с паяльником он не обеспечивает. В свое время Л. Елизаров из г. Макеевка Донецкой области опубликовал схему стабилизатора температуры для паяльника без датчика. За счет измерения изменения сопротивления нагревательного элемента. Схема много где публиковалась. Была еще одна статья в журнале Радио.

Некоторое время назад я уже применял первую схему для паяльника с керамическим нагревателем и пистолетной рукояткой. На снимке он верхний в уже переделанном виде.

Работа стабилизатора понравилась. Тот паяльник является основным для меня уже пожалуй с год. Но рукоять толстовата. Он тяжелее нового. Да и любопытно.

Дальше ориентируемся на измененную схему (Доработка стабилизатора жала паяльника).

Измерение сопротивления нагревателя с Али (нижний на снимке) дало результат около 450 Ом в холодном состоянии и около 1,5 килоом в хорошо прогретом. Т.е. сопротивление изменяется раза в три. Решил адаптировать схему и для него. По факту получилось по второй доработанной схеме. R1 – 820 Ом, R2 – подстроечник 200-500 Ом. R3 выведен наружу и сопротивление его 470-500 Ом. С такими номиналами мой паяльник регулирует температуру где то от 220 до 350 градусов.

В качестве корпуса использовал обычный разветвитель-двойник из магазина. Фото платы и корпуса далее.

Двойник разбирается с помощью болгарки, ножа, пассатижей, бокорезов убирается лишнее с верхней крышки. На снимке видно до какого состояния примерно.

Обратите внимание на полупрозрачную пленочку. Плата стала расслаиваться и я снял верхний слой. И он прекрасно подходит в качестве страховочной прокладки между шинами двойника (которые соединяю с платой проводами методом пайки) и платой. Внутрь это все вставляется примерно так:

Верхняя крышка, сборка. Устройство в сборе.

Доработка самого паяльника несложная вовсе

Суть ее проста – изъять симистор и соединить провод паяльника с нагревателем напрямую. Лично я провод заменил (провод с вилкой пригодится), а симистор повесил за одну ногу на плате паяльника. Родной регулятор уже не используется. Крутилку использую в качестве заглушки и фиксатора платы.

Практика с этим паяльником пока не велика, но не вижу причин для отрицательного результата. Первый переделанный работает прекрасно и является моим основным. Что нужно сделать, если вы решили переделать и свой? Измерьте сопротивление нагревателя в холодном виде и после прогрева. Естественно в отключенном от сети состоянии.

• Если они примерно совпадают с моими, смело можете повторять с моими номиналами.
• Если нет, то вам придется подобрать величины для R1, R2, R3.

С паяльниками имеющими нихромовые нагреватели не экспериментировал, рекомендаций дать не могу.

О деталях

• Стабилитроны на 5,6 вольта с мощностью не менее 1 Вт.
• Мосты использовал 2 А 1000 вольт. Просто были в наличии.
• Симистор BT134-600. Тоже просто был.

Печатная плата

Теперь главное. А зачем это все нужно, что это дает? Простой регулятор тока никак не обеспечивает стабилизацию. Если совсем мало, чтобы естественного охлаждения хватало, чтобы паяльник не перегревался, то при пайке будет явно не хватать мощности.

Если нормально при пайке, то при простое будет перегрев. Неизбежно.

Это сказывается очень сильно. Например мои китайские жала, которые шли вместе с паяльником (медные, кстати) таяли просто на глазах. Особенно жалко плоское. Топориком.

Кроме того, при перегреве и длительном простое обгорает кончик и порой его становится крайне сложно облудить. Естественно окисляется припой и превращается в серо-черную кашу. И прежде чем паять вам придется чистить кончик каждый раз. Словом сильно сокращается жизнь жала и комфортность пайки.

Доработанный таким образом паяльник приобретает черты паяльников совсем другой ценовой категории и качества. Фактически это паяльная станция.

Еще один аспект который проверил для себя. Иногда выпаиваю детали двумя паяльниками. Поскольку таких паяльников у меня теперь два, то имело смысл проверить, а не возникает ли между ними разности потенциалов, губительной для извлекаемой детали.

Измерение вольтметром показали нули на диапазоне 20 вольт постоянки и 200 вольт переменки. Одну из сетевых вилок переворачивал. Возможно просто качественная керамика в нагревателях. Правда стоит иметь в виду, в первом переделанном паяльнике вместо ИП на стабилитронах стоит китайский маленький ИБП на 12 вольт (не нашел тогда мощных стабилитронов). Возможно причина еще в этом.

Ну и почему именно такие паяльники особенно интересны для этой переделки.

В обычном режиме он быстро перегревается. А это говорит об избыточной температуре нагревателя. И избыточной мощности. Он имеет керамический нагреватель с достаточно большим сопротивлением и сильным изменением сопротивления при нагреве, что позволяет точнее отслеживать температуру.

Следовательно, после переделки он будет очень быстро нагреваться, так как напряжение подается не после диммера, в урезанном виде, а полное напряжение сети.

По этой же причине он будет быстрее восстанавливать температуру после интенсивного отбора тепла при пайке массивных деталей.

Немного о настройке схемы

Тут все просто. Сопротивление цепочки R1, R2 и R3 определяет минимальную температуру паяльника. Чем меньше сопротивление — тем меньше нагрев. То есть выведя движок сопротивления R3 в положение наименьшего сопротивления, подбором R1, R2 выставляют желаемую минимальную температуру. Ее выбрал в районе 200-220 градусов. А вот величина сопротивления R3 будет определять максимально возможную температуру паяльника. Я выбрал ее в районе 500 Ом. И получил на максимуме около 360 вольт.

Выбирать ее слишком большой не советую. При каком-то сопротивлении регулятор практически перестает отключать нагреватель (светодиод горит, лишь изредка помаргивая). Так легко вообще загробить жала.

При нормальной работе светодиод практически непрерывно светит после включения несколько секунд. Потом появляются паузы, которые по мере прогрева они становятся все длиннее. Мой паяльник на рабочий режим выходит секунд за 20-30.

Тришин А.О.
Г. Комсомольск-на-Амуре.
Ноябрь 2018 г.

Регулятор мощности для паяльника своими руками

Многие паяльники продаются без регулятора мощности. При включении в сеть температура повышается до максимальной и остаётся в таком состоянии. Для её регулировки нужно отключать прибор от источника питания. У таких паяльников флюс моментально испаряется, образуются окислы и жало находится в постоянно загрязнённом состоянии. Его приходится часто чистить. Для припаивания больших компонентов нужна высокая температура, а маленькие детали можно сжечь. Во избежание таких проблем делают регуляторы мощности.

Как сделать надёжный регулятор мощности для паяльника своими руками

Регуляторы мощности помогают управлять степенью нагрева паяльника.

Подключение готового регулятора мощности нагрева

Если у вас нет возможности или желания возиться с изготовлением платы и электронными компонентами, то можете купить готовый регулятор мощности в магазине радиотоваров или заказать в интернете. Регулятор ещё называют диммером. В зависимости от мощности, устройство стоит 100–200 рублей. Возможно, после покупки вам придётся немного доработать его. Диммеры до 1000 Вт обычно продаются без радиатора охлаждения.

Регулятор мощности без радиатора

Регулятор мощности без радиатора

А устройства от 1000 до 2000 Вт с маленьким радиатором.

Регулятор мощности с маленьким радиатором

Регулятор мощности с маленьким радиатором

И только более мощные продаются с большими радиаторами. Но на самом деле, диммер от 500 Вт должен иметь небольшой радиатор охлаждения, а от 1500 Вт уже устанавливают крупные алюминиевые пластины.

Китайский регулятор мощности с большим радиатором

Регулятор мощности с большим радиатором

Учтите это при подключении прибора. Если необходимо, установите мощный радиатор охлаждения.

Доработанный регулятор мощности

Доработанный регулятор мощности

Для правильного подключения устройства к цепи посмотрите на обратную сторону печатной платы. Там указаны клеммы входа IN и выхода OUT. Вход подключается к сетевой розетке, а выход к паяльнику.

Обозначение клемм входа и выхода на плате

Обозначение клемм входа и выхода на плате

Монтаж регулятора производится разными способами. Для их осуществления не нужны специальные знания, а из инструментов вам понадобятся только нож, дрель и отвёртка. Например, можно включить диммер в шнур питания паяльника. Это самый лёгкий вариант.

1. Разрежьте кабель паяльника на две части.
2. Подключите оба провода к клеммам платы. Отрезок с вилкой прикрутите ко входу.
3. Подберите подходящий по размеру пластиковый корпус, проделайте в нём два отверстия и установите туда регулятор.

Ещё один простой способ: можно установить регулятор и розетку на деревянную подставку.

1. Прикрутите к деревянной дощечке плату и розетку с коротким проводом.
2. Возьмите вилку с двухжильным шнуром и подключите её ко входу платы.
3. Розетку подключите к выходу.

Диммер на деревянной подставке

К такому регулятору можно подключать не только паяльник. Теперь рассмотрим более сложный, но компактный вариант.

Возьмите большую вилку от ненужного блока питания.

Вилка от блока питания

Регулятор в корпусе

Это устройство, как и предыдущее, позволяет подключать разные приборы.

Самодельный двухступенчатый регулятор температуры

Самый простой регулятор мощности — двухступенчатый. Он позволяет переключаться между двумя значениями: максимальным и половиной от максимального.

Двухступенчатый регулятор мощности

Двухступенчатый регулятор мощности

Когда цепь в разомкнутом состоянии, ток протекает через диод VD1. Выходное напряжение 110 В. При замыкании цепи выключателем S1 ток обходит диод, так как он подключён параллельно и на выходе получается напряжение 220 В. Диод подбирайте в соответствии с мощностью вашего паяльника. Выходная мощность регулятора рассчитывается по формуле: P = I * 220, где I — ток диода. Например, для диода с током 0,3 А мощность считается так: 0,3 * 220 = 66 Вт.

Так как наш блок состоит всего из двух элементов, то его можно разместить в корпусе паяльника с помощью навесного монтажа.

1. Припаяйте параллельно детали микросхемы друг к другу непосредственно с использованием лапок самих элементов и проводов.
2. Соедините с цепью.
3. Залейте всё эпоксидной смолой, которая служит изолятором и защитой от смещений.
4. В рукояти сделайте отверстие под кнопку.

Если корпус очень мал, то воспользуйтесь переключателем для светильника. Вмонтируйте его в шнур паяльника и вставьте параллельно выключателю диод.

Переключатель для светильника

Переключатель для светильника

На симисторе (с индикатором)

Рассмотрим простую схему регулятора на симисторе и изготовим печатную плату для него.

Регулятор мощности на симисторе

Регулятор мощности на симисторе

Изготовление печатной платы

Так как схема очень простая, нет смысла из-за неё одной устанавливать компьютерную программу для обработки электросхем. Тем более что для печати нужна специальная бумага. И не у всех есть лазерный принтер. Поэтому пойдём самым простым путём изготовления печатной платы.

1. Возьмите кусок текстолита. Отрежьте необходимый для микросхемы размер. Поверхность зашкурьте и обезжирьте.
2. Возьмите маркер для лазерных дисков и нарисуйте схему на текстолите. Чтобы не ошибиться, сначала рисуйте карандашом.

Нарисованная маркером схема

Плата после травления

Плата после лужения дорожекОткусите четыре штырька и впаяйте их в плату

Для нанесения схемы на текстолит можно сделать ещё проще. Нарисовать схему на бумаге. Приклеить её скотчем к вырезанному текстолиту и просверлить отверстия. И только после этого рисовать схему маркером на плате и травить её.

Монтаж

Подготовьте все необходимые компоненты для монтажа:

Регулятор температуры паяльника

Регулятор позволяет установить необходимую температуру жала паяльника для безопасной пайки маломощных компонентов. Используя паяльник мощностью 80Вт можно выставить температуру его жала таким образом, что его мощность будет равна паяльнику 30Вт. Помимо безопасной пайки регулятор позволяет продлить срок службы паяльника, уберегая его жало от перегрева при повышенном напряжении сети.

Особенностью регулятора температуры, представленного в этой статье, является схема. Она отличается от примитивных симисторных регуляторов, например от схемы, представленной в статье «Регулятор мощности 1кВт своими руками». Отличие заключается в открытии симистора в момент прохождения синусоиды через ноль.

Что это дает? Во-первых, открытие симистора в момент минимальной нагрузки, когда синусоида проходит через ноль, позволяет значительно сократить помехи (всплески) излучаемые в сеть. Эти помехи мешают работать различной радиоэлектронной аппаратуре и бытовой электронике. Во-вторых, паяльник не гудит и не «зудит», как например, при применении простых симисторных регуляторов с фазовым регулированием.

Схема регулятора температуры паяльника

Схема была найдена в сети и перерисована на свой лад. Эту схему вполне можно использовать для регулировки температуры ТЭН. Для этих целей я развел печатную плату и представил ее в статье «Регулятор мощности для ТЭН не создающий помех».

Принцип работы схемы

Напряжение переменного тока (

220В) понижается с помощью гасящего конденсатора C1, выпрямляется диодным мостом VD1 и стабилизируется стабилитроном VD2. Пульсации полученного напряжения +12В сглаживаются электролитическим конденсатором C2.

На таймере DA1 выполнен генератор импульсов, причем частота импульсов примерно равна 1Гц. Переменным резистором R2 выполняется регулировка ширины импульса.

Катод светодиода HL1 соединен с выводом 7 таймера DA1, этот вывод является коллектором встроенного транзистора, а эмиттер встроенного транзистора соединен с общим проводом. На вывод 1 оптосимистора подается стабилизированное напряжение +12В. В момент, когда на 3 выводе DA1 низкий уровень, внутренний транзистор открывается и через цепь HL1R4 и светодиод оптопары U1 протекает ток, выход оптосимистора (выводы 4 и 6) соединяет управляющий вывод (G) симистора VS1 с сетью через резистор R6 и симистор VS1 открыт и пропускает через себя ток нагрузки. Симистор будет открыт, пока происходит разряд ранее заряженного конденсатора C3 до низкого уровня. Ток разряда протекает через резистор R2 и диод VD4. По мере разряда конденсатора, как только на выводе 2 таймера напряжение снизится до низкого уровня на выходе таймера (3 вывод) появится импульс, и конденсатор C3 начнет заряжаться через элементы R3VD3R2.

Пока заряжается конденсатор C3, внутренний транзистор таймера закрыт и он разорвет 7 вывод от общего провода. Светодиод оптопары U1 прекратит свечение и оптосимистор разомкнется, соответственно симистор VS1 будет закрыт.

Оптосимистор U1, а именно MOC3063 имеет схему контроля прохождения через ноль и разрешает открываться только в момент прохождения синусоиды через ноль.

Когда средний вывод R2 в левом (по схеме) положении, то разряд C3 происходит мгновенно (только через диод VD4), а заряд конденсатора будет иметь наибольшее время. Режим минимальной мощности.

При правом положении среднего вывода R2 заряд C3 будет происходить быстрее всего, а разряд будет происходить долго, импульс будет иметь наименьшую ширину, а скважность будет максимальной, поэтому паяльник будет работать в режиме максимальной мощности.

По интенсивности мигания светодиода HL1 можно визуально судить об установленном режиме температуры жала паяльника.

Принцип регулировки на графике будет выглядеть пачками целых периодов с паузами.

Для сравнения ниже представлен график работы примитивных симисторных регуляторов с фазовым регулированием (с обрезанием синусоиды).

Диапазон регулировки

При использовании компонентов с номиналами, указанными на схеме, регулятор температуры в минимальном режиме позволяет уменьшить мощность примерно в половину, так как ширина импульса NE555 будет примерно равна половине периода.

Для расширения диапазона регулировки температуры жала паяльника, необходимо вместо резистора R3 на 68кОм установить перемычку или резистор сопротивлением от 1Ом до 1кОм, а номинал переменного резистора R2 увеличить до 100кОм. Это позволит регулятору изменять температуру жала паяльника практически от минимума до максимума.

Компоненты

Конденсаторы C1 и C5 пленочные, должен быть рассчитан на 400В. Конденсатор C4 керамический на 63В.

Резистор R1 и R7 должны быть мощностью не менее 0.5Вт.

Светодиод HL1 обычный 3мм с током потребления 20мА, желательно применить красного цвета, так как у красного самое минимальное падение напряжения.

Стабилитрон Д814 желательно с буквенным индексом В, Г или Д.

Оптопара MOC3063 может быть заменена на MOC3043. Можно установить и MOC3041, MOC3042, MOC3061, MOC3062, но следует уменьшить номинал R4 до минимального отпирающего тока. Если в конце маркировки единица, то этот ток 15мА, для двойки 10мА, а для тройки (MOC3063) 5мА. Не допускается применение оптопар без контроля прохождения через ноль — «Zero crossing circuit».

Симистор BT134 можно заменить другим, например BT136 или BT137. Я установил BT137-600D.

При работе регулятора температуры с паяльником до 80Вт теплоотвод можно не устанавливать, симистор теплый.

Печатная плата была разведена не мной. Она имеет размеры 40?55мм и может быть встроена в маленький пластиковый корпус, например от небольшого зарядного устройства или в сетевой двойник (тройник).

Печатная плата регулятора температуры паяльника СКАЧАТЬ

Как сделать хороший паяльник из дешёвого «китайского»?

Ремонт или переделка паяльника с 220 вольт на напряжение 12 вольт (или любое другое переменное/постоянное) с возможностью регулировки мощности (температуры нагрева жала). Простой способ расчёта и изготовления с использованием доступных в быту материалов.

В настоящее время довольно часто приходится сталкиваться с различными изделиями китайского производства, которые, как правило, отличаются не только низкой ценой, но и своей «одноразовостью». В данном случае речь пойдёт о паяльниках.

В своё время были приобретены два таких паяльника на напряжение 220 вольт и мощность 30 и 40 ватт. Оба проработали очень недолго, порядка двух месяцев и были отложены в «долгий ящик» как раритеты и напоминание о том, что покупать такое больше никогда не стоит! Даже если это дёшево. Затем выдалось свободное время и возникло естественное желание чем-нибудь заняться на досуге. Оба китайских паяльника были извлечены из ящика, разобраны и тщательно исследованы.

Как и ожидалось, проблема была в нагревательном элементе, который представлял собой спираль из тонкой нихромовой проволоки, видимо — слишком тонкой, чтобы работать долго. Сам нагревательный «модуль» представлял собой стальную трубку-держатель для жала и пару сотен витков нихромовой спирали, изолированной несколькими трубками из слюды, как изоляции. Так как намотать такое количество витков новой проволоки довольно проблематично, было решено переделать нагревательный элемент для питания не от 220, а от 12 вольт.

На рисунке представлен переделанный нагревательный элемент паяльника с новой спиралью на 12 вольт. Для переделки, конечно. нужно сначала демонтировать старую намотку. Для этого следует аккуратно снять изоляционные трубки из слюды и удалить старую спираль. На держателе для жала (стальная трубка) должен остаться лишь первый изоляционный слой из слюды. С этими слюдяными изоляторами нужно обращаться весьма осторожно, так как они очень хрупкие (!).

В качестве нового нагревательного элемента можно применить, например, спираль от электроплитки или того же «китайского» фена для волос. Спираль следует предварительно растянуть и выпрямить. Необходимую длину намотки, от которой будет зависеть мощность нового паяльника, довольно несложно определить пользуясь элементарным законом Ома. Например, мы хотим получить паяльник мощностью 30 ватт.

Мощность, как известно определяется произведением тока на напряжение:

Мощность можно рассчитать по формуле:

То есть квадрат значения напряжения следует разделить на величину сопротивления, отсюда уже можно легко найти эту величину необходимого значения сопротивления:

С помощью любого доступного измерителя сопротивления (омметр, тестер, мультиметр) определяем длину нихромового проводника (из выпрямленной нами до этого нагревательной спирали) с необходимым значением сопротивления 4,8 Ом. Этот участок и будет составлять нашу новую обмотку-нагреватель для паяльника. При этом важно не забыть оставить концы нихромовой проволоки достаточной длины, которые будут являться выводами для соединения с проводом к источнику питания 12 вольт. Причём, эти концы нужно оставить с запасом, лучше длиной сантиметров по 30 или больше и вот почему.

Так как весь кусок провода из нихрома имеет одинаковое удельное сопротивление, то и сама спираль-нагреватель и эти концы-выводы будут нагреваться одинаково сильно, что, конечно, нам не нужно. Чтобы концы-выводы не нагревались, как спираль, их следует сделать толще, сложив провод несколько раз и скрутив затем «косичкой». В результате удельное сопротивление этих участков значительно снизится по сравнению со спиралью и сильно нагреваться они уже не будут.

Отмеченный нами участок сопротивлением 4,8 Ом следует равномерно намотать на стальную трубку-держатель жала паяльника поверх надетой на него слюдяной трубки и закрепить концы намотки. Сделать это можно кусками того же нихромового проводника, намотав два-три витка и зафиксировать скруткой, как показано на рисунке. Сверху следует изолировать спираль другой слюдяной трубкой с большим диаметром, снятой нами ранее. На выводные проводники нужно тоже надеть изоляционные кембрики из термостойкого материала (их можно взять от этого же, переделываемого паяльника).

Затем паяльник остаётся только собрать, закрепить провод питания и ручку. Перед включением проверить сопротивление всей «конструкции» тестером — оно должно быть в пределах 4,5 … 5,5 Ом. Небольшой «уход» сопротивления в ту или иную сторону не страшен, это лишь немного скажется на значении мощности, а мощность легко можно будет корректировать изменение питающего напряжения в небольших пределах. В качестве источника питания 12 вольт можно применить любой понижающий трансформатор подходящей мощности, очень удобны для этой цели импульсные преобразователи для питания галогенных ламп освещения (так называемые «Тошибры»). Они имеют малый вес и габариты.

В заключение можно сказать, что такой, переделанный, паяльник будет иметь много преимуществ!

Во-первых, он очень надёжен, так как спираль намотана проводом гораздо большего диаметра, чем у «родного» и сжечь её будет проблематично.

Во-вторых, он безопасен, благодаря низковольтному питанию, к тому же позволяет вести пайку автономно, например, от автомобильного (или другого) аккумулятора.

Ну и в-третьих — избавит от необходимости покупать новые «китайские» паяльники каждые два месяца, что тоже немаловажно в условиях постоянного «кризиса» и снижения уровня жизни простого населения.